基于单片机的防盗报警系统[20191215153030]
摘 要
随着社会的日益发展，生活水平的提高，人们的安全防范意识得到了提高。防盗报警系统能够对财产进行有效保护。它对现在人们的生活有着重要的意义。我国现阶段致力于开发智能化、综合性、电控化的防盗报警器，从而给国内居民带来更多的安全感。
本文主要介绍了基于单片机的防盗报警系统的设计调试实现过程。首先介绍硬件框图主要由红外检测模块，控制模块，声光报警模块，电话报警模块组成。各个模块选用芯片分别是IR333C-A和PT333-3B的红外对管， STC89C52单片机， ISD1820语音芯片， TC35无线通信模块。软件的编写流程首先对串口和TC35进行初始化，TC35发送测试指令，红外传感器循环检测，声光报警和电话报警。软件编程选择了C语言来编写程序。最后经过软硬件调试过程，给出了波形图，仿真图，调试结果可以实现当盗贼实行偷窃，红外传感器一经触发，现场立刻有声光报警警示，提醒盗贼和在家的主人，并且通过单片机控制TC35GSM模块通过电话网向指定手机发送报警信息的功能。
该系统具有高灵敏度，低成本，安装方便快捷，隐蔽性强的优点，不仅可以应用于家庭防盗报警，还可以使用在博物馆，银行等重要场所。
 查看完整论文请+Q: 351916072 
关键字:STC89C52单片机；ISD1820语音芯片；TC35无线通信
Key words: STC89C52 SCM; ISD1820 voice chip; TC35 wireless communication目录
摘 要 I
ABSTRACT II
目录 III
第1章 引言 1
1.1问题的提出与研究意义 1
1.1.1 问题提出 1
1.1.2国内外发展现状 1
1.1.3防盗报警器的发展历程 1
1.1.4 研究意义 2
1.2课题介绍 2
第2章 方案论证 3
2.1方案的论证 3
2.2 有线通信简介 3
2.3 移动通信简介 3
2.4方案总结 5
第3章 硬件系统设计 6
3.1系统硬件图 7
3.2红外报警模块的设计与实现 8
3.2.1传感器的简介 9
3.3单片机的简介 9
3.3.1 STC89C52单片机芯片的简介 9
3.3.2结构原理 11
3.4声光报警模块的设计与实现 11
3.4.1 ISD1820的简介 12
3.4.1.1标准电路原理图 12
3.4.1.2引脚描述 12
3.4.1.3使用操作 14
3.5 移动通信报警模块的设计与实现 15
3.5.1 TC35模块的简介 16
3.5.1.1 AT指令简介 16
3.5.1.2 TC35的连机方法 16
第4章 软件系统设计 19
4.1 单片机软件开发平台KEIL 19
4.2主程序的流程图 20
4.3主程序的设计 21
4.4 TC35程序设计 22
4.5串口中断程序设计 24
4.6程序设计说明 25
第5章 调试 26
5.1硬件调试 26
5.1.1硬件调试常见问题 26
5.1.2调试的方法 26
5.2软件调试 27
5.3软硬件联调 29
总结与展望 30
致 谢 31
参考文献 32
附 录A 实物图 33
附 录B 程序清单 34
附 录C 外文翻译 44
第1章 引言
1.1问题的提出与研究意义
1.1.1 问题提出
社会经济的不断发展进步，提高了人们的生活水平，人们私有财产也大幅增多，因此也对防盗措施要求更高。人们对电子技术的不断探索和研究，集成电路，通信和单片机技术的迅速发展使得我们利用单片机和其他芯片的结合来实现报警功能成为现实。
利用单片机设计的防盗报警系统具有安装方便，体积小，功能完全实现的优点，同时价格十分亲民，应用前景必将十分广泛。
防盗报警系统的设计，需要有这样几种特性：准确性，灵敏性，隐蔽性。当然也需要考虑其制作成本等因素。现阶段市场上有压力触发式防盗报警系统、开关电子防盗报警系统和压力遮光防盗报警系统等。但是对于以上的几大特性的处理效果都不是很理想。
1.1.2国内外发展现状
根据统计，就国内外防盗产品的普及率而言，我国大约只占有20%相比欧美发达国家的70%而言，市场普及率还远远落后。这项数据表明，我国的防盗报警设备刚刚兴起，市场前景很大。随着改革开放的深入发展，国家经济水平的提升，人们生活水平的提高，私有财产会越来越多，因此，我国对防盗安全设备的需求必定会越来越大。
根据了解，国外防盗报警设施功能先进，技术领先。多采用红外接收/发射，超声波以及微波等技术为基础。目前运用广泛的也是主动红外报警的方式，其具有技术成熟，可靠性高，操作简单，成本低等优点。相比较国内的压力触发式报警有着众多的优势，我国现阶段也致力于开发智能化、综合性、电控化红外报警研究。在家庭等市场中，向着更加细化的方向前进，给国内居民带来更多的安全感。
1.1.3防盗报警器的发展历程
报警器的发展与电子技术的发展有着密切的联系，它的发展大体可分为三个阶段，对应着三代防盗报警器的产品：
第一代防盗报警器是完全利用分离元件组构成的产品，经过一定时间的检验我们发现其功能单一，电路的组成繁琐导致防盗报警器的体积过大，同时报警的可靠性不足。
第二代防盗报警器是是由IC集成芯片和分离元件结合构成的，同样它有电路组成较复杂的缺陷，但是相比较第一代产品已经可以实现功能的多样性，可靠性也大大的提高。
第三代防盗报警器以单片机为核心，同时结合其它集成芯片和分离元件的，它不仅具有齐全的功能和可靠性高，同时还具备一定的智能化，不可避免的是电路仍然复杂。
1.1.4 研究意义
本次基于单片机的防盗报警系统的设计，利用红外触发报警，单片机对信号进行采集，可以立刻做出现场声光报警，并且同时TC35利用电话网进行远程通知报警，具有双重的报警作用。反应灵敏，隐蔽性强，能够很好的完成家庭报警的功能。
1.2课题介绍
本次的课题关注防盗报警系统的隐蔽性，准备性和灵敏性来考虑。
首先对于隐蔽性而言，课题对于报警器的触发采用了红外触发的模式，当前红外技术已经相当的成熟，它的应用相当的广泛。由于红外线是一种不可见光，具有很好的隐蔽性，无论是白天还是黑夜都可以进行工作。同时红外线的抗干扰能力强，不容易受外界环境的干扰，具有很好的准确性。
在控制系统方面，采用了单片机作为核心。目前单片机的运用广泛，渗透于我们的日常生活和工业制造。单片机与我们的生活息息相关，并且其价格合适，很好的降低了我们防盗报警系统的设计。一旦单片机接受到了红外触发器带来的信息可以很快的进行处理实现报警功能。
结合设计初期的构想，报警器的功能要求如下]：
(1)可实现非法侵入紧急情况报警。
(2)传感器采用无线数据通信。
(3)可通过移动电话与移动电话网络连接，实现向外界报警。
(4)可预先存储号码，且掉电不丢失。
(5)可现场语音，灯光报警，警示盗贼和提醒主人。
第2章 方案论证
经过了解现阶段防盗报警器的国内外现状，以及防盗报警器的发展历程，在设计中考虑到设计成本，报警可靠性和有效性以及报警的灵敏性等问题。设计中结合已有报警器的优点，并且尽量解决现有的防盗报警器的不足。
本设计决定以单片机为核心，并且结合通信技术来实现功能。
2.1方案的论证
现阶段通信技术发展可以大体分为有线通信和无线通信传递信息的方式。因此，有俩种方案可供选择：
方案一：通过传感器检测到报警信息，传输给单片机，单片机立即反应，现场进行报警，而与外界传递信息利用固定电话线实现向外界传递报警信息的功能，它的通信不易受到电磁的干扰抗干扰能力强，通信的速度快捷。
方案二：在于外界传递警情信息时利用无线通信GSM网络。现阶段GSM移动通信利用相当广泛，是当下的主流通信，并且与单片机连接方便。
2.2 有线通信简介
我们所谓的有线通信，显而易见其通信必须需要有形的介质来实现通信。通常我们有线通信的传播媒介有电线或者光缆等，利用这些有线信道可以使我们将信息从发送端传递到我们通信信息的接受端。
因为其借助有线信道的通信方式使得其有这样的优势：通信相比更加的稳定，在通信期间，由于信道的存在我们可以在信道上采取必要的措施来对外界的干扰进行排除；有线通信在信息传播速度方面也更加的快捷；有线通信在传播过程中，对我们人体更加的安全，辐射更小。
当然，有线通信也有其自身的劣势，首先有线通信必须进行电缆的架设，需要大量的人力和物力，前期的投入大；有线通信的局限性明显，在一些地理环境特殊的地方架设电缆等设备困难；有线通信在增设新设备麻烦，需要重新布线，同时还会影响原有的通信线路。
2.3 移动通信简介
GSM即全球移动通讯系统（Global System for Mobile Communications），GSM现阶段是最普遍的移动电话通信标准。它覆盖范围之广，在全球超过200个国家和地区，超过10亿人正在使用。因为其标准统一，运营商之间达成“漫游协定”之后，国际用户利用GSM使得国际间漫游也得以实现。
GSM成员国在1987年5月达成一致意见，并且确定了GSM最重要的几项技术。ETSI〔欧洲电信标准协会〕在1989年开始代替CEPT制定GSM标准的工作。很快在1990年首版GSM标准的制作得以完成。俩年后，商业运营的GSM网络首次使用是芬兰的Oy Radiolinja Ab。GSM网络在亚洲的首次使用是香港电讯CSL。GSM的推出直接导致了移动通信的普及和用户数量急剧增长。1995年，全球用户达到1千万，1998年，达到一亿，2005年已经超过15亿。1991年中国在嘉兴市建立和开通了我国第一个GSM引示系统，并于1993年9月正式开放业务。我国GSM用户数量迅速增长，成为世界上GSM手机量最多的国家。
GSM 是一个蜂窝网络,也就是说移动电话要连接到它能搜索到的最近的蜂窝小区。GSM网络运行在多个不同的频率上。
GSM网络蜂窝单元尺寸共有4种类型：宏蜂窝，微蜂窝，微微蜂窝和伞蜂窝。GSM的覆盖面积随着环境而不同而改变。所谓的宏蜂窝即是我们看到的那种基站和天线安装高层建筑物顶端，可以进行大范围的覆盖。微蜂窝的天线高度一般低于平均建筑高度，在市区内进行普遍的使用。微微蜂窝则是蜂窝非常的小，覆盖范围只有几十米，一般在室内进行使用。伞蜂窝覆盖更小的蜂窝网对之前的宏蜂窝，微蜂窝还有微微蜂窝的盲区进行填补，避免蜂窝区域信号的空白。蜂窝覆盖半径因为天线高度、增益和传播条件所影响，大到数十公里小到百米之内。在我们的现实使用之中， GSM覆盖规范支持到35公里。为了实际的使用随之扩展蜂窝的概念，使得我们蜂窝半径可以增加一倍多。
同时GSM支持室内的覆盖，利用功率分配器能够把室外天线的功率分配到室内天线分布系统上。这是配置方案的一种典型，在室内高密度通话的情况之下其使用相当必要，购物中心和机场都普遍使用。当然并不是唯一的途径来解决室内高密度通话需求的方法，通过无线信号穿越建筑物来实现室内覆盖，但是后者对信号的质量和干扰的避免没有前者有效。

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/1794.html